Here, we present a protocol with a sol-gel process to synthesize gold intercalated in the walls of mesoporous materials (GMS), which is confirmed to possess a mesoporous matrix with gold intercalated in the walls imparting great stability and recyclability.
В перспективных реактора каталитически активного нано, наночастицы золота интеркалированные в мезопористых кремнезема (GMS) были успешно синтезированы и исследованы свойства материалов. Мы использовали подход золь-гель один горшок интеркалировать золотые наночастицы в стенках мезопористого кремнезема. Для начала синтеза, Р123 использовали в качестве матрицы для образования мицелл. Затем TESPTS был использован в качестве поверхностного модифицирующего агента к интеркаляции золотые наночастицы. После этого процесса, был добавлен ТЭОС в качестве источника оксида кремния, которые подверглись процессу полимеризации в кислой среде. После гидротермической обработки и обжига, конечный продукт был приобретен. Некоторые методы были использованы для характеристики пористости, морфологию и структуру золота интеркалированного мезопористого кремнезема. Результаты показали стабильную структуру мезопористого кремнезема после интеркаляции золота. Через окисления бензилового спирта в качестве реакции бенчмарка, то GMS материалы показали высокую SELECтельность и переработки.
Как новая технология, которая имеет большой потенциал в области катализа приложений, наноразмерные материалы прошли интенсивный интерес исследования в последние десятилетия. Среди наномерные катализаторы сообщалось, благородные металлические катализаторы, такие как Au, Ag, Pd и Pt привлекли внимание всего мира 1-3. Выбрать каталитические реакции включают окисление окиси углерода исследователей на Au, Хека реакция на Pd катализаторов и воды расщепление с Pt. Несмотря на перспективном каталитического потенциала, наноразмерных золота ограничено в его применимости в результате дезактивации от отравления, коксование, термический деградации и спекания. Было сообщено, что золото, в качестве представителя благородных металлов, обладает высокой селективностью и менее подвержен выщелачивания металлов, переокисления и самоотравлению 4. Тем не менее, каталитические характеристики золота сильно зависит от размера частиц. Haruta др. Сообщили отношения между каталитической активности и перейтиLD диаметра кластера, демонстрируя высокую активность золотых катализаторов с размером частиц ~ 2,7 нм 5.
Размер частиц благородных металлов можно управлять с помощью способа получения 6-9; Однако, основным препятствием к широкому применению остается агрегации и потере активности. Чтобы решить проблему спекания, общий метод для иммобилизации наноразмерных частиц на материал носителя. Различные вспомогательные материалы были применены в том числе из пористого диоксида кремния 10-11, полупроводниковых оксидов металлов 12-13, полимеров 14, 15 и графена углеродных нанотрубок 16. Среди материалов, используемых, пористый диоксид кремния является привлекательным материалом в качестве носителя, потому что это лишь слегка кислой, относительно инертны, термически и химически стабильными, и могут быть получены с очень хорошо определенной мезо- / микропористости. Пористая структура обеспечивает хорошую поддержку для металлических частиц, но также придает доступ Размер селективного субстрата кметаллические катализаторы. Эта селективность особенно перспективно из-за перестройки частоты, связанные с этими пористых материалов. Часто, частицы золота оказались чрезвычайно мобильны на поверхности кремния 17-18 и легко образуют очень большие (50+ нм) нереакционноспособные частицы при воздействии высоких температур, что делает его трудно, чтобы подготовить наночастиц золота на двуокиси кремния 19. Мукхержи др. Сообщили иммобилизации монодисперсных наночастиц золота на мезопористого оксида кремния МСМ-41 по 3-аминопропил-триметоксисилан и 3-меркаптопропил-триэтоксисиланом и поддерживаемых наночастиц золота оказались очень активным для реакций гидрирования и не было найдено выщелачивание золота в реакции 20.
После доклада модификации поверхности кремния мезопористого, мы сообщили способ получения золота интеркалированный в стену мезопористом кремния (GMS). Кроме того, мезопористый диоксид кремния подход предлагает масштабируемую APгах потенциально независимо изменять катализатор и пористую среду. Так каталитические процессы имеют жизненно важное значение экономического, выгоды могут быть далеко идущие последствия. Способность развивать «зеленые» катализаторы бы глубокое положительное влияние на окружающую среду и улучшить экономическую целесообразность и эффективность ресурсов важных промышленных процессов.
В протоколе синтеза, внимание к концентрации поверхностно-активного вещества, рН раствора и температуры реакции имеет решающее значение для успешного формирования GMS. Критические шаги 1.2, 1.3, 1.4 и 1.6. Указанные параметры управления критическим параметром упаковки и фазу мицелл, образова…
The authors have nothing to disclose.
The authors acknowledge National Science Foundation grant CHE- 1214068 for supporting this research project.
poly(ethylene glycol)-block-poly(propylene glycol)-block-poly(ethylene glycol) | Aldrich | 435465-250ML | |
tetraethoxysilane | TCI | 201-083-8 | |
bis[3-(triethoxysilyl)propyl]-tetrasulfide | GELEST | SIB1825.0-100GM | |
chloroauric acid | Aldrich | 520918-1G | |
benzyl alcohol | Sigma-Aldrich | 305197-1L | |
nitrogen physisorption | Micromeritics | Tristar II | |
X-ray diffraction | Philips | X'Pert Pro | |
transmission electron microscopy | Philips | CM200 | |
gas chromatography | Shimadzu | GC-2010 |